[发明专利]一种弹力可调的非线性压簧单元

权利要求书

1.一种弹力可调的非线性压簧单元，其特征在于，包括上部的压簧及下部的伸缩体，所述压簧上端固定设置一连接器，所述伸缩体由底座及安装在所述底座上的活动支撑构成，所述压簧下端固定在所述活动支撑上，所述连接器中心固定有一拉绳，该拉绳沿所述压簧轴线穿过压簧中心，继续沿着所述活动支撑的中心贯穿后与所述底座固定相连；所述拉绳长度不变，利用拉绳张力对压簧进行预压缩，使弹簧在外力的作用下，形变与外力的关系呈非线性。

2.根据权利要求1所述的弹力可调的非线性压簧单元，其特征在于，所述伸缩体推动压簧下端升降，在拉绳的配合下，改变压簧的预压缩量，而改变压簧弹力；所述伸缩体伸长时，所述压簧底端上移，因拉绳长度不变，拉绳张力变大，所述压簧被进一步压缩，弹力变大；所述伸缩体变短时，所述压簧的压缩状态被释放，拉绳张力变小，则弹力变小。

3.根据权利要求1所述的弹力可调的非线性压簧单元，其特征在于，所述压簧在预压缩状态下，受到外力沿轴向作用于压簧单元时，该压簧单元的轴向变形量与外力关系呈非线性特性，当外力小于预压缩力时，轴向变形量为零，只有在外力大于预压缩力时，轴向变形量才大于零。

4.根据权利要求1所述的弹力可调的非线性压簧单元，其特征在于，所述活动支撑与所述压簧排列不少于一个，具体包括以下排列方式：

（1）所述活动支撑上端面调控增大时，所述压簧排列个数为一个或多个；

（2）所述压簧及活动支撑之间设置一大面积构件，多个压簧下端固定该构件上部，多个活动支撑上端面与该构件下部固定，实现多个活动支撑可同时同幅度升降；

（3）上述构件和活动支撑都为多个，在所述构件上部都分别固定安装有一个或多个压簧，所述构件下部分别固定安装在对应的活动支撑上端面上，实现多个活动支撑同幅度升降或不同幅度升降。

5.根据权利要求1所述的弹力可调的非线性压簧单元，其特征在于，所述伸缩体包括多种组合结构，具体包括以下组合结构：

（1）活塞套缸组件式伸缩体：包括底座及活动支撑，所述活动支撑将所述底座分割为上腔及下腔，所述底座设有与之相连的换向阀及管路；所述底座设置为缸套，所述活动支撑为活塞杆；

（2）螺旋传动式伸缩体：包括底座及活动支撑，所述底座为螺旋套，所述活动支撑为螺旋杆；

（3）至少由两个构件组成的伸缩体。

6.根据权利要求1或5所述的弹力可调的非线性压簧单元，其特征在于：

（1）所述换向阀将流体经所述管路进入底座下腔时，活动支撑伸高，所述压簧被压缩；当通过换向阀让流体经管路进入底座上腔时，活动支撑降低，压簧被释放；当换向阀处于中间位置时，流体停止进出，所述活动支撑固定在所需的位置，或直接设置用机械锁紧装置对活动支撑的位置锁固，此结构中，所述活动支撑和底座上用于让拉绳贯穿的小孔设置密封结构；

（2）通过所述螺旋杆在所述螺旋套内的旋转改变所述伸缩体的长短，调节所述压簧的弹力；

（3）通过外界干预使伸缩体伸长或缩短，调节所述压簧的弹力。